JP2013057951A - 導電性構造部、特に薄膜トランジスタ型液晶ディスプレイの非接触式コンタクト形成のための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】導電性構造部が機械的にコンタクト形成のできない基板のもとでも検査の実施が可能となる装置を提供する。
【解決手段】基板１上に形成される少なくとも１つの導電性構造部３の検査に必要とされる電界を、基板１に形成するための装置であって、電界が、導電性構造部３の機械的接触なしでの励起によって形成され、電気的な信号９が基板ホルダー５を介して導電性構造部３へ入力される、装置において、基板ホルダー５が別個のフラット電極を有しており、フラット電極には、電気的信号９が励起のために印加され、さらに、基板ホルダー５は電気的に中性であるように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板上に形成された少なくとも１つの導電性構造部検査に必要とされる基板内の電界を生成するための装置及び方法、並びに該装置の利用方法に関している。

特にＬＣＤ（液晶ディスプレイ）フラットスクリーン基板の検査の分野では、例えば従来の導体路構造の検査方法を用いて薄型トランジスタマトリックスＬＣＤフラットスクリーン基板の品質が検査されている。

ドイツ連邦共和国特許出願 DE 10 2005 022 884 A1 明細書にはこの種の導体路構造の検査のための方法が開示されている。ここではフラットな支持体上に形成された導体路の接触なしでの検査のための方法が開示されており、この場合位置決め装置を用いて導体路構造に対する電極が予め定められた間隔で位置決めされ、電極と導体路構造部の間で電圧が印加されている。この電極は支持体に平行な平面内を移動し、その場合少なくとも選択されたポジションにおいて電極と接続された線路を流れる電流が測定される。そしてこの電流の強さから局所的電圧状態が導体路構造部の部分領域において検出される。この電圧状態は導体路構造部の品質を定めるために利用することができる。それにより導体路構造部の幾何学的な変化によって形成された欠陥、例えば短絡や線路の破断、締付けなどが識別される。センサ電極は僅かな間隔をおいて基板の表面上を案内され、電界の強度が容量性結合を用いて測定される。

検査に必要な電界、特にＬＣＤスクリーン基板内の電界を形成するために、基板の導体路には電気信号が印加されなければならない。完成過程の基板内ではこのことがそのために設けられたリード導体、いわゆるパッドの機械的コンタクト形成によって達成される。このことは例えば先端部、いわゆるプローブないしフレックスコンタクトを介して行われる。これは例えばドイツ連邦共和国特許出願 ＤＥ１０２００６０５４０８９.１明細書に開示されている導体路構造部の検査のためのセンサ素子、装置及び方法を用いて行われてもよい。

前記ドイツ連邦共和国特許出願ＤＥ１０２００６０５４０８９.１明細書には、フラット支持体に形成されている導体路構造部の検査のためのセンサ素子が開示されている。この場合このセンサ素子は次のように機械的に構造化された基板を含んでいる。すなわち、上側に盛り上がった上方領域と下側に掘り下げられた下方領域を有し、平らな上方領域と掘り下げられた下方領域が有利には段状に形成された移行領域によって相互に接続されるように構造化されている。さらにこのセンサ素子は、平らな上方領域に形成されている複数のセンサ電極と、これらの複数のセンサ電極の電気的なコンタクト形成のための複数の接続線路を含んでいる。この場合これらの各センサ電極には１つの接続線路が割り当てられており、この接続線路はそれぞれのセンサ電極から前記下方領域まで延在している。さらに導体路構造部の検査のための装置並びに方法が記載されている。その他にも前述したようなセンサ素子のための製造方法も開示されている。

しかしながらこの従来技術では次のような欠点が存在している。すなわち基板がまだ導体線路のコンタクト形成のための手段を有していないプロセス過程では検査が除外されていることである。

ドイツ連邦共和国特許出願 DE 10 2005 022 884 A1 明細書 ドイツ連邦共和国特許出願 DE 10 2006 054 089.1 明細書

そこで本発明の課題は、基板上に形成される少なくとも１つの導電性構造部の検査に必要な電界を基板中に形成するための装置及び方法において、導電性構造部が従来のようにまだ機械的にコンタクト形成のできない基板のもとでも検査の実施が可能となるように改善することである。特に検査はこの種の基板の製造方法の全てのステージで実施可能なものである必要がある。そこでは部分的に問題のある基板のケースにおける検査も実施可能となるような従来装置や従来方法の拡張も提案される。また全面的に問題のある基板の検査も実施可能にすべきである。

この課題は本発明による装置、および本発明による方法によって解決される。

全ての製造方法のステージにおける基板の検査は、導電構造部の機械的接触なしでの励起によって実施可能である。

本発明による装置、または本発明による方法、または本発明による使用方法によれば以下に述べるような利点が得られる。すなわち、
ａ）従来の高価で基板固有のコンタクト形成機構が完全に省かれる。このことは一方ではユーザーに対して著しい節約効果をもたらす。なぜなら製品の入換えにおいても基板コンタクト形成部の機械的な組み替えや変更なしで実施できるからである。同様にコストのかかるコンタクト形成装置のメンテナンスや保存も省くことができる。さらに製造コストに関する改善も得られる。
ｂ）正面側のコンタクト形成面を接触させる必要はもはやなくなる。このことはコンタクト形成面で生じ得る汚染や破壊の効果的な低減に結び付く。このことは特に有利である。なぜならこのコンタクト形成面は通常は後からの特にＬＣＤスクリーンの組合わせの際に利用されるからである。
ｃ）設計仕様における多大な融通性、なぜならテスト又は短絡構造を必ずしも準備する必要がないからである。このようにして、基板面の有効利用が最適に達成できるようになる。

本発明のさらなる有利な構成は従属請求項に記載されている。

有利な構成例によれば、電気的信号が導電性構造部内に入力される。このようにして、電界が形成される。

有利な構成例によれば、電気的信号が導電性構造部へ入力される。

別の有利な構成例によれば、電気的信号が広い面積に亘って導電性構造部へ入力される。

別の有利な構成例によれば、大面積の基板ホルダー（５）または別個のフラット電極が準備される。前記基板ホルダーは別個のフラット電極を含み得る。このフラット電極には電気信号が印加される。前記基板ホルダーは電気的に中性であってもよい。このようにして、障害信号の発生が低減される。

さらに別の有利な構成例によれば、基板ホルダーまたは別個のフラット電極が基板の下方に位置付けされ、電気的信号が基板を貫通して入力される。

有利な構成例によれば、前記基板は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のスクリーンガラス基板であり、前記導電性構造部はＴＦＴ電極（薄膜トランジスタ電極）の導体路である。正面側のコンタクト形成面を接触させる必要はもはやなくなるので、生じ得るコンタクト形成面の汚染または破損が回避される。コンタクト形成面は通常は後からのＬＣＤスクリーンの貼り合わせの際に使用される。

別の有利な構成によれば、導電性構造部は電気的に関連せず、及び／又は代替的に誘電的である。表面上の導電性構造部はもはや電気的に関連させる必要がなくなるので、それぞれ任意の構造で、導電的若しくは誘電的にコンタクト形成可能であり、さらに透過的になされてもよい。このようにして基本的にあらゆるプロセスステップの後での検査が可能となる。ユーザーはより多くの融通性を得ることができ、しかもそのプロセスはさらに良好にコントロール可能となる。このようなことは本発明のさらなる利点でもある。

別の有利な構成例によれば、本発明による装置ないしは本発明による方法が、導電性構造部の機械的接触なしでの検査のもとで使用される。その場合にこの種の方法のもとでは少なくとも１つのセンサ電極が基板の表面上で小さな間隔をおいて案内され、電界強度が容量結合を用いて測定される。同じように本発明による装置ないしは本発明による方法は、この種の導電性構造部の非接触式検査装置においても使用され得る。

本発明による実施例を表した図 従来の試行構造と本発明による試行構造を表した図 従来技術による測定結果と本発明による測定結果を示した図

以下では本発明を図面に示した実施例に基づき詳細に説明する。

図１、図２、図３には６４のチャネルセンサに対する実施例が示されている。

図１には、本発明による非接触式の励起の実施例が示されている。導電性構造部３（特に導体路）の非接触式励起は次のことによって準備される。すなわち電気信号９が、基板１の下方に存在する基板ホルダー５ないしチャックを用いて導体路、特にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）ガラス基板１へ給電されることによって準備される。このことは、個々のパッド又はコンタクト形成面に（機械的）接触の必要性を生じさせることなく行われる。上側での基板１の導体構造部３への電気信号９の入力はガラス基板１を貫通して容量的に準備される。基板ホルダー５は、当該基板ホルダー５から電気的に絶縁されたベース７上に配置されている。図１の実施例によれば、信号９は（これは特に励起のための電圧信号である）、基板ホルダー５に直接印加されている。

図２では従来技法に従って試行された構造部が左方側に示され、本発明に従って試行された構造部は右方側に示されている。図２の左方には高価な電気的コンタクト形成ユニットを備えたＬＣＤ基板１が示されている。図２の右方には従来の電気的コンタクト形成ユニットなしのＬＣＤ基板１が示されている。図２右側の描写は本発明による装置を示しており、ないしは本発明による方法を具体的に表している。図２左側の描写は従来のコンタクト形成ユニットを備えた基板ホルダー５上のＬＣＤパネルを示している。図２右側の描写は従来のコンタクト形成ユニットなしの、容量性コンタクト形成機構を備えたＬＣＤパネル１が示されている。符号９は励起のための電気的な信号、特に電圧信号を表している。基本的に基板ホルダー５も別個のフラットな電極を有しており、従ってこの電極にも励起のための電圧信号９が印加可能である。基板ホルダー５自体は電気的に中性であってもよい。このようにして、障害信号の発生を低減することができる。基板ホルダー５は、ベース７上に配設される。この基板１は導電性の構造部３を有し、これは検査されなければならない。

図３には従来技術による測定結果と本発明による測定結果が示されている。図３の上側の描写は、機械的なコンタクト形成による基板のエラー構造を示している。機械的で選択的なコンタクト形成のケースではエラーの含まれた個所が黒い画素で明確に識別できる。図３の下側の描写は、容量性コンタクト形成によるエラー構造が示されている。この図３の下方側の描写は、容量性の、すなわち非接触式のコンタクト形成による同じエラー構造を示している。容量性コンタクト形成によるエラー画像はそれほど詳細ではないが常に明確に識別できる。なお個々の走査線の水平輝度変化は使用されたマルチチャネルセンサの感度補正が行われなかったことに起因している。

１ ガラス基板、 ３ 導電性構造部、 ５ 基板ホルダー、 ７ ベース部、 ９ 電気的信号

Claims (11)

1. 基板（１）上に形成される少なくとも１つの導電性構造部（３）の検査に必要とされる電界を、基板（１）に形成するための装置であって、
   前記電界が、前記導電性構造部（３）の機械的接触なしでの励起によって形成され、
   電気的な信号（９）が基板ホルダー（５）を介して導電性構造部（３）へ入力される、装置において、
   前記基板ホルダー（５）が別個のフラット電極を有しており、該フラット電極には、電気的信号（９）が励起のために印加され、さらに、前記基板ホルダー（５）は電気的に中性であるように構成されていることを特徴とする装置。
2. 前記電気的な信号（９）は、導電性構造部（３）に容量結合される、請求項１記載の装置。
3. 前記基板ホルダー（５）は、基板（１）の下方に位置付けされ、さらに電気的信号（９）が前記基板（１）を貫通して入力されている、請求項１または２記載の装置。
4. 前記基板ホルダー（５）は、当該基板ホルダー（５）から電気的に絶縁されたベース（７）上に位置付けされている、請求項３記載の装置。
5. 前記基板（１）は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のスクリーンガラス基板であり、前記導電性構造部（３）はＴＦＴ電極（薄膜トランジスタ電極）の導体路である、請求項１または２記載の装置。
6. 少なくとも１つのセンサ電極が小さな間隔をおいて前記基板（１）表面上に配置され、前記センサ電極は容量結合を用いて電界強度を測定する、請求項１または２記載の装置。
7. 基板（１）上に形成される少なくとも１つの導電性構造部（３）の検査に必要とされる電界を、基板（１）に形成するための方法であって、
   前記電界が、前記導電性構造部（３）の機械的接触なしでの励起によって形成され、
   電気的な信号（９）が基板ホルダー（５）を介して導電性構造部（３）へ入力される、方法において、
   前記基板ホルダー（５）が別個のフラット電極を有しており、該フラット電極には、電気的信号（９）が励起のために印加され、さらに、前記基板ホルダー（５）は電気的に中性であることを特徴とする方法。
8. 前記電気的な信号（９）は、導電性構造部（３）に容量結合される、請求項７記載の装置。
9. 前記基板ホルダー（５）は、基板（１）の下方に位置付けされ、さらに電気的信号（９）が前記基板（１）を貫通して入力されている、請求項７または８記載の装置。
10. 前記基板ホルダー（５）は、当該基板ホルダー（５）から電気的に絶縁されたベース（７）上に位置付けされている、請求項９記載の装置。
11. 少なくとも１つのセンサ電極が小さな間隔をおいて基板（１）表面上を案内され、電界強度が容量結合を用いて測定される、導電性構造部（３）の非接触式検査のための請求項７又は８記載の方法。